煤层含气系统、资源量和产量以及对圣胡安盆地和保德河盆地具显著差别的实例的研究

煤层气的商业性开采在阿巴拉契亚(Appalachian)盆地北部开始于上世纪30年代，而在圣胡安(San Juan)盆地开始于50年代初。然而，直到70年代和80年代初经美国矿务局、美国能源部、天然气研究所和油气作业者共同努力，证明可用垂直井对煤层气进行商业性开采时才认识到煤层气资源的重要性和经济意义。勘探和开发工作在80年代末和90年代初得以扩展，部分是由于非常规燃料的税收减免法。到2000年，煤层气已占美国干气储量(15．7万亿立方英尺[4400亿m^3])的8．8％和年产量(1．38万亿立方英尺[400亿m^3)的9．2％。从1989到2000年，美国煤层气的累积产量为9．63万亿立方英尺(2720亿m^3)。目前，煤层气的开发已扩展到美国12个盆地左右，而勘探工作则发展到全世界。煤层是自生自储的气藏，它们可含有热成因气、运移来的热成因气、生物成因气或混合气。煤层气主要呈吸附状态储集在煤基质的微孔隙中，其次呈游离气储集在微孔隙和裂缝中，或者呈水中的溶解气。控制气资源量和生产能力的主要参数是热成熟度、显微组分组成、气含量、煤层厚度、裂缝密度、地层应力、渗透率、埋藏史和水文环境。这些参数在美国和世界的生产气田中有很大差异。在2000年，圣胡安盆地占美国煤层气产量的80％以上。这个盆地有个巨大的煤层气成藏层发育区，即弗鲁特兰富集区带(FruitIand fairway)，它已采出7万亿立方英尺(2000亿m^3)以上的气。弗鲁特兰煤层含气系统及其基本要素和保德河(Powder River)盆地的尤宁堡(Fort Union)煤层气成藏层形成显明对比。尤宁堡煤层气成藏层是美国开发最快的天然气成藏层之一，其产量由1997年的140亿立方英尺(4亿m^3)迅速增加到2000年的1473亿立方英尺(41亿m^3)，占当时美国煤层气产量的10．7％。到2001年，年产量为2447亿立方英尺(69亿m^3)。